原文
数量:15 (2)不饱和化合物的加氢Irradiation-Quantum Pd /氧化铝和Pt /氧化铝
- *通信:
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Murat Kunelbayev物理系,物理和数学学院,哈萨克斯坦国家妇女的教师培训大学,哈萨克斯坦共和国、哈萨克斯坦阿拉木图
电话:+ 77078296748;电子邮件:murat7508@yandex.ru
收到日期:2017年2月3日,接受日期:2017年5月9日发表日期:2017年5月16日
引用:Tugelbayeva K, Kunelbayev M, Baikadamova L, et al。不饱和化合物的加氢辐照-量子Pd /γ-Al2O3和Pt /γ-Al2O3。Int J化学Sci 2017; 15 (2): 135。
文摘
在目前的研究中,我们调查的影响γ-rays (60 co源)的活性和选择性Pd /γ-Al2O3 (0, 5 - 5% Pd)在环己烯液相加氢的反应,硝基苯和苯乙炔。样品Pd /γ-Al2O3γ-Al2O3一直由浸渍方法,以前在500°C煅烧4小时氯化钯的水溶液中,紧随其后的是干燥在250°C。由此产生的样本在氢气流中恢复2小时在500°C。不饱和化合物的加氢是在热所述玻璃进行反应堆催化剂“鸭”在96%乙醇10,20、30和40 aaaAA同步测量的潜在催化剂在反应相对于饱和甘汞半电池。
关键字
加氢;辐射;催化剂;放射治疗;浓度
介绍
艾尔2O3被广泛用作各种催化剂载体(1]。在他们的作品Morterra和Magnacca2)被认为是氧化铝处理表面活性成分的分布和条件,各反应催化活性;高热稳定性研究体现了氧化铝(3]。在工作4,5]他们注重效率的催化剂。艾尔2O3含有一定比例的阳离子空缺(Al8(艾尔13(1/3)2 (2/3)]O32)[6]。贵金属的沉积2O3确定其氧化还原作用。贵金属在Pd (Pt) /2O3根据数据,至少可以存在于两个不同的国家。在奥托和其他作家的作品中他们用XPS (7- - - - - -9)和拉曼光谱学(10,表明钯表面有两个不同的州Pd /2O3样本。
与低钯的浓度,我们有样品Pd / Al获得类似的结果2O3Gigola [11,12]。类似的结果(9,13)获得了Pt /2O3系统。艾尔2O3支持的位移的影响Pd-PDO相变温度。承运人对相变有重大的影响,很可能由于金属间的相互作用的影响(或金属氧化物)(14,15]。
交互的本质的metal-carrier Pd /2O3和催化剂/2O3Pt仍不清楚。提出了几种结构的交互与Al Pd2O3表面。形成一个二维表面复杂的(16)包括palladium-aluminate的形成阶段的稳定活性阳离子EXAFS [17)和钯的PDO的稳定2(9]。在Pt /2O3系统,Pt和半岛之间的交互2O3可能导致解散PtO2艾尔2O3层或表面PtO2•艾尔的形成2O3(13]。直到现在,活性组分之间的相互作用的本质Pd /2O3和Pt /2O3系统和CO + O的作用2还没有详细研究。我们的调查显示18- - - - - -23),可以re-dispersed或凝聚在氧化钯治疗。
方法
不饱和化合物的加氢是在热所述玻璃反应器进行被称为“小便”在96%乙醇在催化剂10°C, 20°C, 30°C和40°C的同步测量的潜在反应中催化剂相对饱和甘汞半元素(3]。
为了分析γ-quantas对催化剂的活性的影响我们使用以下四个Pd /γ-Al样品2O3:unirradiated(第一法);辐照系统Pd /γ-Al2O3(2nd方法);催化剂之前与γ-Al辐照2O3(3理查德·道金斯方法)和Pd /γ-Al2O3准备解决的氯化钯pre-irradiatedγ-quantas。
研究过程
图。1说明了环己烯的动能和电位曲线和硝基苯的加氢Pd /γ-Al2O3Pd(5%),用各种方法的使用在一个20°C。
按照图。1环己烯和硝基苯的加氢unirradiated(曲线1和4)和辐照(曲线2、3、5、6和7)Pd /γ-Al样品2O3根据零阶进行。这也是支持的事实,这些化合物的加氢的速度并不取决于其浓度的变化(相当于范围内的吸收50 - 200毫升H2)。环己烯的速率减少Pd /γ-Al2O3辐照的方法3(曲线2)是1.8倍,而方法二(曲线3)相比高2.5倍的速率观察unirradiated催化剂(曲线1)。
图1:环己烯的加氢动力学和电位曲线(1、2、3和1 ',3 ')和硝基苯(4、5、6、7和4 ',6 ')分别在unirradiated(1和4),辐射剂量58克拉Pd /γ-Al(3和6)5%2O3。2和5催化剂准备中等剂量的辐照之前66克拉,7-catalyst准备从先前辐照剂量氯化钯66克拉。
硝基苯的加氢,Pd /γ-Al2O3辐照方法2和4,还显示了一个活动(2 - 2.2倍)高于unirradiated样本(24]。可以注意,更高速度的过程对应于一个更多的阳极催化剂的位移的潜力(曲线3和6),在其指示更多活性氢的性质,这些在辐照γ-quanta Pd /γ-Al2O3。
图。2说明了加氢的动能和电位曲线的不饱和连接Pt /γ-Al 5%2O3样品unirradiated和辐照剂量的33克拉在20°C。图表明,辐照的加氢催化剂的速率的1.5到2.2倍的unirradiated取决于氢化连接的性质,在动力和电位曲线的形状不是取代。
辐照催化剂的选择性是74%,这个值是与unirradiated样本相比降低了10%。应该注意,当加氢的温度提高到40°C的反应速度,但由于一些退火的活跃中心辐射的影响降低。自退火是一个激活的过程,然后与反应温度的增加,稳态浓度的活性中心,辐射的影响下产生表面的催化剂,将相应减少。5% Pt /γ-Al之间的相关性2O3活动和保持不变的放射剂量的剂量范围30 - 100克拉,然后催化剂的活动下降与辐照剂量的增加几乎它的初始值。
然而,过程的选择性的加氢苯乙炔的辐照剂量的11克拉高于unirradiated催化剂,是96%。
辐照所带来的积极影响与γ-quanta通过加氢苯乙炔的Pd /γ-Al2O3。(图。3)。图所示,变化过程中动能(1和2)和电位曲线(1、2)之后一摩尔氢的吸收,这表明选择性的过程。减少C≡C和C = C的速度关系催化剂辐照的方法2是1.7倍,但是,通过色谱分析的结果如图所示,过程的选择性较低(S = 76%)比unirradiated (S = 88%)。
观察到的辐射效应取决于催化剂的辐射剂量(图。4)。最大的影响是通过Pd /γ-Al显示2O3辐照剂量的40 - 70克拉,取决于这些氢化化合物的性质。应该注意的是,硝基苯的加氢速率和催化剂苯乙炔的辐照剂量的8 Mrad大于unirradiated样本,而减少C = C的速度迅速降低到初始值的关系(25]。
这种模式可以调整的过程的选择性不同剂量的催化剂。因此,过程的选择性加氢苯乙炔的Pd /γ-Al2O3辐照剂量的8 Mrad从76增加到96%。表1显示计算结果的氢的吸附和溶解的形式按照充电曲线的数据unirradiated和不同剂量的辐照γ-quanta Pd /γ-Al2O3在20°C。
从数据的表1表明辐照催化剂上吸附氢的总量增加,当辐照剂量的58克拉构成23毫升的H2每1克Pd,即。,which is almost twice as much as on the unirradiated catalyst. It can also be noted that as the radiation dose of the catalyst is increased by γ-quanta, the amount of dissolved hydrogen increases, the fraction of which determines the selectivity of the process.
辐射剂量,千拉德 | 大量的氢2,ml / g Pd | 溶液的氢 | ||
---|---|---|---|---|
总 | 解决方案 | 吸附 | 吸附氢 | |
0 | 12.0 | 6.5 | 5.5 | 1.18 |
33 | 16.0 | 8.4 | 7.6 | 1.10 |
58 | 23.0 | 14.0 | 9.0 | 1.55 |
8000年 | 20.0 | 12.5 | 7.5 | 1.66 |
表1。的溶解和吸附氢的形式unirradiated和辐照Pd /γ-Al2O3在20°C。
增加的辐射剂量,可能发生的部分退火形态和催化活性中心,新兴的影响下辐射和负责的吸附和活化松散绑定形式的氢和催化剂的表面,所以必要的C = C的关系。因此,有一个大幅波动的过程作为一个功能的选择性辐射剂量,虽然我们可以观察之间的关联不饱和化合物的加氢速率和催化剂的氢吸附量(26]。
应该注意的是,在Pd /γ-Al不饱和化合物的加氢2O3与Pt /γ-Al2O3辐射效应下降,减少活性相的浓度(表2和3)。
Pd⁄γ-Al2O3% | ω,毫升/分钟 | ![]() |
|
---|---|---|---|
Unirradiated | 辐照剂量的58克拉 | ||
5 | 5.2 | 13.2 | 2.5 |
3 | 4.8 | 10.5 | 2.2 |
1 | 3.4 | 6.2 | 1.18 |
0.5 | 2.2 | 4.0 | 1.7 |
表2。环己烯的加氢Pd /γ-Al2O3在20°C。
Pd /γ-Al2O3% | 硝基苯 | 环己烯 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
*ωini毫升/分钟 | *ωirr毫升/分钟 | ![]() |
*ωuni毫升/分钟 | *ωirr毫升/分钟 | ||||
5 | 14.4 | 21.2 | 1.5 | 9.9 | 14.4 | 1.5 | ||
3 | 9.9 | 14.3 | 1.4 | 5.6 | 7.8 | 1.4 | ||
1 | 4.5 | 8.4 | 1.9 | 3.4 | 6.1 | 1.8 | ||
0.5 | 2.5 | 4.9 | 2.0 | 1.7 | 3.4 | 2.0 |
*ω-Reaction率的吸收1⁄3 mol的? 2。
表3。不饱和化合物的加氢Pt /γ-Al2O3在20°C。
结论
总的来说,观察在不饱和化合物的加氢辐射效应取决于辐射剂量和方法γ-quanta,活性相的浓度和性质的物质恢复以及反应的温度。通过与不同剂量辐射的催化剂,可以刺激和调节过程的选择性。
引用
- Morterra C, Magnacca g .案例研究:表面化学和催化氧化铝的表面结构,研究了振动光谱学的吸附物种。今天催化。1996;27:497 - 532。
- 王CB,李HG,叶TF, et al。热表征titania-modified alumina-supported钯和催化甲烷燃烧的属性。Thermochim。学报401 (2003)209 - 16。
- 石原T,原田K,江口K, et al。电子互动支持和钌催化剂的加氢的一氧化碳。J Catal。1992; 136:161-9。
- Stakheev AY, Kustov LM。支持对金属支持集群的形态和电子特性:在1990年代现代概念和进展。:Catal。188 (1999)3 - 5。
- 徐莫SD, YN,京王寅。电子和结构性能的大部分γ?2O3。J是陶瓷Soc。1997; 80:1193-7。
- Ciuparu D, Pfefferle l .支持对基于钯的甲烷燃烧催化剂和水的影响。:Catal世代。2001;209:415-28。
- 罗德里格斯NM,哦SG, Dalla搏鱼RA, et al .原位电镜研究钯支持基地组织2O3二氧化硅和氧化锆氧气。J Catal。1995; 157:676 - 86。
- 奥托K,哈伯德CP,韦伯WH, et al .拉曼光谱学的氧化钯γ-alumina适用于汽车催化剂:无损,定量分析;氧化动力学;荧光猝灭。:Catal B-Environ。1992;1:317-27。
- Goetz J, Volpe马,西卡,等。低负荷α-alumina催化剂钯:描述化学吸收作用,电子显微镜,光电子能谱。J Catal。1995; 153:86 - 93。
- 桑多瓦尔VH, Gigola CE。描述的Pd和Pd Pbα-Al2O3催化剂。TPR-TPD研究。:Catal世代。1996;148:81 - 96。
- 姚明HC, Sleg M, Phunmer港元。Pt /γ-Al表面相互作用2O3系统。J Catal。1979; 59:365 - 74。
- 兰伯特JK Farrauto SJ,霍布森MC, et al .热分解和PdO催化剂的改革;支持的效果。:Catal。B-Gen。1995;6:263 - 70。
- Datye AK,布拉沃J,纳尔逊TR, et al .催化剂微观结构和甲烷氧化反应在Pd↔PdO在氧化铝支持转换。:Catal世代。2000;198:179 - 96。
- Hoost TE,奥托k程序升温氧化钯/氧化铝催化剂的研究及其镧改性。:Catal世代。1992;92:39-58。
- Lesage-Rosenberg E, Vlaic G, Dexpert H, et al . Exafs低负荷分析氧化铝催化剂钯。:Catal。1986; 22:211-9。
- Damyanova年代,布埃诺江铃汽车。CeO2加载表面效应和催化2-Al CeO的行为2O3支持工党的催化剂。:Catal答:将军2003;253:135-50。
- 伯爵阿宝,De Vlieger DJM Mojet提单,等。新见解中羟基的反应在反应性水煤气转移反应Pt /氧化锆。J Catal。2009; 262:181-7。
- 课题组组长罗斯D,葛林介绍P,尹浩然,Primet。Cl-free和Cl-containing Pd / al的催化行为2O3总氧化甲烷的催化剂低温度。:Catal答:将军2000;203:37-45。
- 吉田H, T,只是Yazawa Y, et al。支持在钯催化剂对甲烷燃烧的影响。:Catal B:环绕。2007;71:70-9。
- Lieske H, Voelter j . Pd再分散的传播PdO在O / sub2 / Pd治疗/ Al / sub2 / O /订阅3。J理论物理化学1985;89:1841。
- 陈JJ,大肠这些患者都患有角色界面现象在氧气alumina-supported钯微晶的行为。J理论物理化学1981;85:1606-12。
- 李尔T,汉密尔顿NG,列侬d的应用程序升温解吸,吸附等温线和程序升温氧化调查公司的交互alumina-supported钯催化剂。今天Catal。2007; 126:219-27。
- Martinez-Arias Hungria AB, Fernandez-Garcia M, PdO / gamma-Al et al .点火行为2O3化学计量CO-O-2和CO-O-2-NO反应的催化剂:结合催化活动现场研究。J Catal。2004; 221:85 - 92。
- Arnby K, Torncrona Andersson B, et al。调查Pt /γ-Al 2 O 3催化剂与局部浓度高Pt CO氧化低温度。Catal。2004; 221:252 - 61。
- Bourane,比安奇d . CO氧化Pt /2O3催化剂:从表面上看,基本步骤启动测试:即氧化的动力学研究线性有限的物种。J Catal。2001; 202:34-44。
- 公元前特纳我,销售,枫MB。振荡CO氧化对Pd和红外催化剂。Sci冲浪。1981;109:591 - 604。